Perjalanan Mars: Kanker, Kerusakan Usus yang Disebabkan oleh Sinar Kosmik dalam Studi NASA

Para ilmuwan sedang mencari tahu bagaimana kita akan makan di Mars, memerintah di Mars, dan bahkan berdoa di Mars, tetapi satu pertanyaan penting tetap ada: Bagaimana kita akan berurusan dengan efek radiasi ruang di Mars? Di Bumi, kita dilindungi oleh atmosfer dan medan magnet kita, tetapi di Mars koloni masa depan akan telanjang terhadap sinar kosmik. Kami lebih baik bagaimana mencari cara untuk melindungi diri dari hal itu segera, karena penelitian baru menunjukkan bahwa kami tidak akan bertahan lama tanpa jatuh sakit.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan Senin di jurnal Prosiding Akademi Sains Nasional, sebuah tim peneliti dari Universitas Georgetown menunjukkan bahwa radiasi luar angkasa dapat memiliki efek merusak yang signifikan pada usus kecil tikus, meningkatkan risiko kanker. Kerusakan ini terus terjadi tahun setelah terpapar radiasi.

Secara khusus, mereka mempelajari efek radiasi pengion, jenis radiasi yang ditemukan di ruang angkasa. Radiasi pengion terdiri dari berkas partikel berenergi tinggi dengan begitu banyak energi sehingga mereka dapat menjatuhkan elektron dan proton dari atom; dalam hal ini, para peneliti menggunakan ion besi berat (56Fe) dalam percobaan mereka di NASA Space Radiation Laboratory, membombardir tikus dengan dosis rendah.

Tim menggunakan dosis radiasi yang sebanding dengan apa yang akan dialami dalam perjalanan ke Mars. “Karena perkiraan dosis radiasi untuk misi Mars 1.000-d adalah sekitar 0,42 Gy, dengan perkiraan dosis misi Mars 860-d setara dengan ∼1,01 Sv sehingga dosis 0,5 Gy atau kurang lebih relevan, kami telah menggunakan 0,5 Gy untuk mempelajari migrasi sel epitel usus, yang penting untuk homeostasis usus, ”tulis tim itu.

Kerusakan DNA yang signifikan di usus kecil tikus dan memperlambat migrasi sel epitel usus terjadi sebagai hasilnya. Efek kerusakan DNA dikaitkan dengan peningkatan risiko kanker, dan memang, penulis penelitian mengamati pertumbuhan sel di hadapan kerusakan DNA ini yang menunjukkan risiko kanker yang lebih tinggi.

Tetapi efek radiasi pengion pada migrasi sel epitel, meskipun sedikit kurang jelas, juga signifikan. Migrasi sel epitel menggambarkan proses di mana sel-sel yang melapisi usus menggantikan diri mereka sendiri, memastikan bahwa penyerapan nutrisi, respon imun, dan semua fungsi usus lainnya berjalan seperti yang diharapkan. Migrasi sel epitel yang lambat memperlambat semua ini.

"Pergantian sel epitel penting untuk menjaga kesehatan GI secara keseluruhan, dan gangguannya oleh radiasi ruang, serta dengan radioterapi ion-berat, menimbulkan kekhawatiran yang membutuhkan pemahaman tentang dasar-dasar molekulernya," tulis para penulis studi, yang dipimpin oleh Santosh Kumar, Ph.D., seorang rekan pascadoktoral di Georgetown. "Perubahan migrasi sel-sel epitel usus tidak hanya bisa mengganggu fungsi sawar dan penyerapan nutrisi tetapi juga bisa memperpanjang paparan sel terhadap konten luminal dan memulai respons stres dengan konsekuensi patologis, termasuk kanker usus besar."

Studi ini menimbulkan pertanyaan baru yang serius tentang bagaimana radiasi pengion dapat memengaruhi astronot dalam penerbangan kru yang panjang ke Mars atau orang-orang yang akhirnya menetap di sana.

Sebagai Terbalik dilaporkan sebelumnya, "seorang kru yang pergi ke Mars mungkin akan terpapar sekitar satu abu radiasi - lebih dari 277 kali dosis paparan radiasi normal tahun di Bumi." Misi yang lebih lama akan meningkatkan paparan dan, pada gilirannya, meningkatkan risiko kanker, belum lagi risiko keracunan radiasi akut. Para ilmuwan telah mengusulkan mekanisme perisai, serta obat-obatan pelindung, meskipun sejauh ini para ilmuwan belum menemukan apa pun yang dapat membela manusia terhadap pemboman kosmik ini.